FísicaFácilCuestión · 1 pts

Efecto fotoeléctrico y cuantización

Castilla-La Mancha · 2018 · Julio · Opción B

Enunciado

(a) ¿Qué es la frecuencia umbral en el efecto fotoeléctrico?

(b) La frecuencia umbral del sodio es

f_{\text{Na}} = 5{,}60\cdot 10^{14}\,\text{Hz}

y la del potasio es

f_{\text{K}} = 5{,}32\cdot 10^{14}\,\text{Hz}

. ¿Experimentarán estos dos metales efecto fotoeléctrico cuando se iluminen con luz verde de longitud de onda

\lambda = 5{,}50\cdot 10^{-7}\,\text{m}

? (Velocidad de la luz

c = 3\cdot 10^8\,\text{m/s}

Comprobar el resultadocompara con lo que te ha salido

Resultado

\boxed{\;f = 5{,}45\cdot 10^{14}\ \text{Hz}:\ \text{sodio, no};\ \text{potasio, sí}\;}

Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo

Estrategia

Hay efecto fotoeléctrico si la frecuencia de la luz supera la frecuencia umbral del metal. Se calcula

f = c/\lambda

y se compara.

Desarrollo

(a) La frecuencia umbral

f_0

es la frecuencia mínima que debe tener la luz para arrancar electrones de un metal. Corresponde a fotones cuya energía es justo el trabajo de extracción:

hf_0 = W_0

. Con luz de menor frecuencia no hay emisión, por intensa que sea.

(b)

f = \frac{c}{\lambda} = \frac{3\cdot 10^8}{5{,}50\cdot 10^{-7}} = 5{,}45\cdot 10^{14}\ \text{Hz}

Sodio: $5{,}45\cdot 10^{14} < 5{,}60\cdot 10^{14}\,\text{Hz}$ : no hay efecto fotoeléctrico.
Potasio: $5{,}45\cdot 10^{14} > 5{,}32\cdot 10^{14}\,\text{Hz}$ : sí hay efecto fotoeléctrico.